説明

ダイアフラム及びこれを用いたダイアフラム式バルブ

【課題】使用時の破損を防止できるダイアフラムを提供する。
【解決手段】缶Cに飲料及び置換ガスを充填する充填装置に設けられ、置換ガスを含む気体の流れを制御するためのダイアフラム20であって、気体が流れる中心側通路8a、10a、11aが傾斜して接続される取付け面22a〜22cと接触するダイアフラム20の動作面20aには、楕円の環状に突出する凸部20bが設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、容器に飲料及び置換ガスを充填する充填装置に用いられ、気体の流れを制御するためのダイアフラム及びこれを用いたダイアフラム式バルブに関する。
【背景技術】
【0002】
ビールや発泡酒等の飲料を容器に充填する充填装置には充填バルブユニットが設けられ、充填バルブユニット内には飲料充填の際に容器内の空気を二酸化炭素ガス等の置換ガスに置換するための配管と弁とが適宜設けられている。これらの弁はダイアフラムを有し、空圧操作により開閉動作が行われている(例えば、特許文献1参照。)。その他、ダイアフラムが設けられている充填装置に関する先行技術文献として例えば特許文献2及び3が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−313928号公報
【特許文献2】特開2001−31197号公報
【特許文献3】特開平8−295396号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
開閉動作するダイアフラムに対して、受け手側の取付け面には容器内の空気や置換ガスが流れる通路が接続し、ダイアフラムがその取付け面に接触又は離間することにより空気等の流れを制御している。取付け面には接続する通路によって形成される穴部が設けられ、ダイアフラムにはリング形状の凸部が設けられ、取付け面の穴部の周囲を凸部が覆うことにより弁の閉時に空気等が流れないようにシールしている。しかしながら、取付け面に対して空気等の通路が傾斜して設けられているため穴部が楕円形状となり、ダイアフラムの開閉動作に伴い凸部が穴部に接触してダイアフラムに亀裂が発生することがある。
【0005】
そこで、本発明は、使用時の破損を防止できるダイアフラム及びこれを用いたダイアフラム式バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のダイアフラムは、容器(C)に飲料及び置換ガスを充填する充填装置に設けられ、前記置換ガスを含む気体の流れを制御するためのダイアフラム(20)であって、前記気体が流れる通路(8a、10a、11a)が傾斜して接続される取付け面(22a〜22c)と接触する前記ダイアフラムの動作面(20a)には、楕円の環状に突出する凸部(20b)が設けられていることにより上記課題を解決する。
【0007】
本発明のダイアフラムによれば、気体が流れる通路に面するダイアフラムの動作面には、凸部が楕円環状に設けられているので、通路が傾斜して接続することによって取付け面に形成される楕円形状の穴の周囲を凸部が取り囲んで通路を密閉することができる。凸部を楕円環状としているので、取付け面の穴に接触しないように動作させることができ、穴の縁と接触することによる凸部の破損を防止することができる。従って、ダイアフラムの耐久性を向上することができ、安定した動作性能を実現することができる。
【0008】
本発明のダイアフラムの一形態において、前記動作面が、フッ素樹脂でコーティングされていてもよい。この形態によれば、動作面がフッ素樹脂でコーティングされているので、通路に気体が流れる際に、充填する飲料のミストがともに流れ込むことを原因とする取付け面と動作面との間のべたつきを抑えて動作面と取付け面との固着を防ぐことができる。これにより、ダイアフラムの動作不良を防止することができる。それとともに、べたつきによる固着でダイアフラムに欠けが生じることも防止することができる。
【0009】
本発明のダイアフラム式バルブは、容器(C)に飲料及び置換ガスを充填する充填装置に設けられるダイアフラム式バルブ(12〜14)であって、前記置換ガスを含む気体の流れを制御するためのダイアフラム(20)と、前記ダイアフラムが取り付けられる取付け面(22a〜22c)に対して傾斜して接続される、前記気体が流れる通路(8a、10a、11a)と、を有し、前記取付け面と接触する前記ダイアフラムの動作面(20a)には、前記通路により前記取付け面に形成される楕円の穴(23a〜23c)の周囲を取り囲むように、楕円の環状に突出する凸部(20b)が設けられていることにより上記課題を解決する。
【0010】
本発明のダイアフラム式バルブによれば、上述した本発明のダイアフラムを備えているので、使用時のダイアフラムの防止でき、安定した動作性能を実現することができる。
【0011】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【0012】
以上、説明したように、本発明のダイアフラム及びこれを用いたダイアフラム式バルブにおいては、気体が流れる通路に面するダイアフラムの動作面には、凸部が楕円環状に設けられているので、通路が傾斜して接続することによって取付け面に形成される楕円形状の穴の周囲を凸部が取り囲んで通路を密閉することができる。凸部を楕円環状としているので、取付け面の穴に接触しないように動作させることができ、穴の縁と接触することによる凸部の破損を防止することができる。従って、ダイアフラムの耐久性を向上することができ、安定した動作性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一形態に係るダイアフラムが適用される充填バルブユニットの概略図。
【図2】図1の破線Lにてバルブ本体からエアオペレーションバルブユニットを取り外した状態のバルブ本体を示す図。
【図3】ダイアフラムの斜視図。
【図4】ダイアフラムの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1に本発明の一形態に係るダイアフラムが適用される充填バルブユニットの概略図を示す。充填バルブユニット1はビールや発泡酒等の飲料を容器としての缶Cに充填する充填装置に設けられている。充填装置は、所定の回転軸線を中心として水平に旋回可能なスターホイール式搬送機構を有し、その外周には、所定のピッチで配置される複数の充填バルブユニット1と、各充填バルブユニット1と上下方向に位置を揃えるようにして缶Cを取り込む複数のポケット(不図示)とが設けられている。
【0015】
充填バルブユニット1は、バルブ本体2と、そのバルブ本体2の内部に配置された弁体3と、その弁体3を上下方向の軸線に沿って駆動するシリンダ装置4と、飲料を充填する際に二酸化酸素ガス等の置換ガスを容器に充填するためのエアオペレーションバルブユニット5とを備えている。バルブ本体2の内部流路2aは、飲料供給管6を介して不図示のフィラーボールと接続され、飲料供給管6に設置されたタービンメータ7にて飲料の流量が測定される。弁体3が図示の開位置にあるときはバルブ本体2の下端部の弁座2bと弁体3との間に隙間が生じ、飲料供給管6から内部流路2aを経て缶Cに飲料が充填される。弁体3が開位置よりも下方に駆動されると、弁体3が弁座2bに密着して内部流路2aが閉鎖され、缶Cに対する飲料の供給が阻止される。
【0016】
弁体3の中心線上にはガス流路3aが設けられ、そのガス流路3aは、ガス流路8を介してフィラーボールのヘッドスペースと接続されている。バルブ本体2の下端部には気体抜き路9がバルブ本体2を一周するように設けられている。気体抜き路9を流れる気体は、一対のガス流路10、11を介して回収される。ガス流路8、10、11はそれぞれ、エアオペレーションバルブユニット5を経由して接続されており、エアオペレーションバルブユニット5には、それぞれの流路8、10、11に対してダイアフラム式バルブとしてのバルブ12、13、14が設けられている。バルブ12を開くと、フィラーボール内の置換ガスをガス流路3aから缶C内に送り込み、あるいは余剰の置換ガスをフィラーボールへと戻すことができる。また、バルブ13、14を開くと、缶C内部の気体(空気又は置換ガス)を回収することができる。
【0017】
図2に図1の破線Lにてバルブ本体2からエアオペレーションバルブユニット5を取り外した状態のバルブ本体2を示す。エアオペレーションバルブユニット5に設けられているバルブ12〜14はそれぞれ、ダイアフラム20を有し、駆動装置21による空圧操作でダイアフラム20を動作させてバルブ12〜14の開閉を行うダイアフラム式バルブである。図3にダイアフラム20の斜視図、図4にダイアフラム20の断面図をそれぞれ示す。ダイアフラム20は、バルブ本体2の取付け面22a、22b、22c(特に区別しない場合は参照符号22で代表することがある。)のそれぞれに対して、その動作面20aが接触するようにして取り付けられる。バルブ本体の取付け面22a〜22cには、ガス流路8、10、11がそれぞれ接続され、バルブ12〜14が開状態となると、通路としての中心側通路8a、10a、11aと接続通路8b、10b、11bとが連結して気体が流れる。取付け面22における中心側通路8a、10a、11aは、取付け面22に対して傾斜して接続されているため、中心側通路8a、10a、11aにより取付け面22a〜22cにそれぞれ形成される穴23a〜23c(特に区別しない場合は参照符号23で代表することがある。)は、楕円形状となる。
【0018】
ダイアフラム20の動作面20aには、楕円の環状に突出する凸部20bが設けられている。動作面20aは連続した面を有し、その中央に位置する凸部20bの内側は、凹んだ椀形状を有している。凸部20bの内径が取付け面22の穴23の長径及び短径よりも大きくなるように、凸部20bは形成され、ダイアフラム20の動作時に凸部20bが穴23に接触しないように構成されている。バルブ12〜14が閉状態となると、中心側通路8a、10a、11aの周囲が凸部20bにより覆われて密閉され、気体の流れが遮断される。
【0019】
ダイアフラム20は、ゴム製で、かつ動作面20aには、フッ素樹脂によるコーティングが施されている。これにより、取付け面22とダイアフラム20との固着を防止して動作安定性を向上させている。動作面20aの裏面側に位置する駆動面20cには駆動装置21が取り付けられ、各取付け面22a〜22cに取り付けられたダイアフラム20をそれぞれ駆動させる。駆動装置21は、取付け面22に対してダイアフラム20の凸部20bを接触又は離間させ、各バルブ12〜14の開閉動作を制御する。駆動装置21は周知技術を利用して構成してもよい。また、各バルブ12〜14に対して共通して設けられていてもよい。なお、ダイアフラム20の内部には、アラミド補強布20dが埋め込まれ、ダイアフラム20の耐久性を向上させている。
【0020】
ダイアフラム20の動作を説明する。各バルブ12〜14の開時には、駆動装置21が凸部20bを取付け面22から離間させ、中心側通路8a、10a、11aと接続通路8b、10b、11bとがそれぞれ連結することにより空気や置換ガスが流れる。一方、各バルブ12〜14の閉時には、駆動装置21が凸部20bを取付け面22に接触させ、穴23を密閉することにより、中心側通路8a、10a、11aと接続通路8b、10b、11bとが遮断されて空気等の流れを止める。凸部20bと穴23とが接触しないので、穴23の縁に接触する等して凸部20bに亀裂が生じることを防止できる。また、各バルブ12〜14に空気等が流れる際に、飲料のミストが空気等とともに流れ込むことがあり、取付け面22とダイアフラム20との間のべたつきの原因となっているが、フッ素樹脂にて動作面20aをコーティングすることにより、べたつきによるダイアフラム20の動作不良を防止することができる。それとともに、べたつきによる固着でダイアフラム20に欠けが生じることも防止することができる。
【0021】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、複数のバルブ12〜14に対してダイアフラム20を有するダイアフラム式バルブを設けたが、ダイアフラム20は、装置の構成に応じて適宜設けることができる。動作面20aに対する凸部20bの位置、大きさ、形状等についても、相手側の穴23の形状等に応じて適宜変更してよい。
【符号の説明】
【0022】
1 充填バルブユニット
2 バルブ本体
5 エアオペレーションバルブユニット
8、10、11 ガス流路
8a、10a、11a 中心側通路(通路)
20 ダイアフラム
20a 動作面
20b 凸部
22a〜22c 取付け面
C 缶(容器)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器に飲料及び置換ガスを充填する充填装置に設けられ、前記置換ガスを含む気体の流れを制御するためのダイアフラムであって、
前記気体が流れる通路が傾斜して接続される取付け面と接触する前記ダイアフラムの動作面には、楕円の環状に突出する凸部が設けられていることを特徴とするダイアフラム。
【請求項2】
前記動作面が、フッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項1に記載のダイアフラム。
【請求項3】
容器に飲料及び置換ガスを充填する充填装置に設けられるダイアフラム式バルブであって、
前記置換ガスを含む気体の流れを制御するためのダイアフラムと、前記ダイアフラムが取り付けられる取付け面に対して傾斜して接続される、前記気体が流れる通路と、を有し、
前記取付け面と接触する前記ダイアフラムの動作面には、前記通路により前記取付け面に形成される楕円の穴の周囲を取り囲むように、楕円の環状に突出する凸部が設けられていることを特徴とするダイアフラム式バルブ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−179939(P2010−179939A)
【公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−25163(P2009−25163)
【出願日】平成21年2月5日(2009.2.5)
【出願人】(307027577)麒麟麦酒株式会社 (350)
【出願人】(392032100)キリンエンジニアリング株式会社 (54)
【Fターム(参考)】